JP2009282292A - Protective agent for image carrier, protective layer forming device, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge - Google Patents

Protective agent for image carrier, protective layer forming device, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge Download PDF

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Masahito Iio
雅人 飯尾
Hiroshi Nakai
洋志 中井
Masahide Yamashita
昌秀 山下
Shinya Tanaka
真也 田中
Naoyuki Ozaki
直幸 尾崎
Kunio Hasegawa
邦雄 長谷川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that in an electrophotographic image forming apparatus, the average particle diameter of toner becomes smaller and the shape of the toner is more round, for responding to the request of high image quality, so that a blade for cleaning processing of residual toner requires stronger pressure and durability of the surface of an image carrier is adversely affected, thereby a solid lubricant is scraped by a supply member such as a brush, supplied to the surface of the image carrier, to be applied and form a uniform lubricant layer, but uniformization is difficult even when a uniformizing blade is used and failures such as the damage of the image carrier and wear of the uniformizing blade occur, because the size of the particles of the supplied lubricant is uneven. <P>SOLUTION: Wax used as a base material for a lubricant contains inorganic fine particles such as alumina fine particles. As the fine particles, ones having a circularity of from 0.40 to 0.80 are used, where it is defined as the circularity SR=the circumferential length of a circle having the same area as a particle projection area/the circumferential length of a particle projection image. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、像担持体の表面を保護する保護剤、特に、電子写真方式を利用した画像形成に用いる像担持体保護剤、像担持体表面に保護剤による保護層を形成する保護層形成装置、該像担持体保護剤を用いる画像形成方法、該保護層形成装置を有する画像形成装置ならびにプロセスカートリッジに関する。   The present invention relates to a protective agent for protecting the surface of an image carrier, in particular, an image carrier protective agent used for image formation using an electrophotographic system, and a protective layer forming apparatus for forming a protective layer with a protective agent on the surface of an image carrier The present invention relates to an image forming method using the image carrier protecting agent, an image forming apparatus having the protective layer forming apparatus, and a process cartridge.

従来、電子写真方式による画像形成では、光導電性物質等の像担持体上に静電荷による潜像を形成し、この静電潜像に対して、帯電したトナー粒子を付着させ可視像を形成している。トナーにより形成された可視像は、最終的に紙等の転写媒体に転写後、熱、圧力や溶剤気体等によって転写媒体に定着され、出力画像となる。
これら電子写真方式による画像形成装置は、一般的にドラム形状やベルト形状をした像担持体;一般には感光体;を回転させつつ一様に帯電し、レーザー光等により像担持体上に潜像パターンを形成し、これを現像装置により可視像化して、更に転写媒体上に転写を行っている。
Conventionally, in electrophotographic image formation, a latent image by an electrostatic charge is formed on an image carrier such as a photoconductive substance, and charged toner particles are attached to the electrostatic latent image to form a visible image. Forming. The visible image formed by the toner is finally transferred to a transfer medium such as paper, and then fixed to the transfer medium by heat, pressure, solvent gas, or the like, and becomes an output image.
These electrophotographic image forming apparatuses generally charge a drum-shaped or belt-shaped image carrier; generally a photoreceptor; while rotating it uniformly, and a latent image is formed on the image carrier by laser light or the like. A pattern is formed, which is visualized by a developing device, and further transferred onto a transfer medium.

また、転写媒体へトナー像を転写した後の像担持体上へは、転写されなかったトナー成分が残存する。これらの残存物が、そのまま帯電工程に搬送されると、像担持体の均等な帯電を阻害することがしばしば有るため、一般的には、転写工程を経た後に、像担持体上に残存するトナー成分等を、クリーニング工程にて除去し、像担持体表面を十分に清浄な状態とした上で、帯電が行われる。
このように、像担持体表面は帯電、現像、転写、クリーニング等の各工程で、さまざまな物理的ストレスや電気的ストレスを受け、使用時間を経るに伴って表面状態が変化する。
これらのストレスのうちクリーニング工程での摩擦によるストレスは、像担持体を摩耗させ、また、擦過傷を発生させることが知られている。
Further, the toner component that has not been transferred remains on the image carrier after the toner image is transferred to the transfer medium. When these residues are conveyed to the charging process as they are, it is often the case that the uniform charging of the image carrier is hindered. The components and the like are removed in a cleaning process to make the surface of the image carrier sufficiently clean, and then charging is performed.
As described above, the surface of the image carrier is subjected to various physical stresses and electrical stresses in various processes such as charging, development, transfer, and cleaning, and the surface state changes as the usage time elapses.
Of these stresses, it is known that stress due to friction in the cleaning process causes the image carrier to wear and causes scratches.

また、帯電工程における像担持体への電気的ストレスも、像担持体表面の状態を大きく変化させる。この電気的ストレスは、像担持体表面近傍で放電現象を伴う、接触帯電方式や近接帯電方式で顕著である。これらの帯電方式では、像担持体表面で多くの活性種や反応生成物が発生し、また、放電領域の大気中で発生した活性種や反応生成物の像担持体表面への吸着が多く生じることから、像担持体表面の付着力が増加し、クリーニング性が悪化して異物付着(フィルミング)が発生しやすくなる。更に、特に直流成分に交流成分を重畳した帯電方式においては、像担持体表面層中の材料に対する影響が大きく、樹脂分子鎖の切断による分子量低下、高分子鎖の絡み合い度の低下、樹脂の蒸発等の化学的劣化が生じる。このような状況下において、クリーニングブレード等で像担持体表面が機械的に摺擦されると、像担持体の摩耗がより一層促進されることになる。   Further, the electrical stress on the image carrier in the charging process also greatly changes the state of the image carrier surface. This electrical stress is conspicuous in the contact charging method and the proximity charging method that involve a discharge phenomenon near the surface of the image carrier. In these charging methods, many active species and reaction products are generated on the surface of the image carrier, and many active species and reaction products generated in the atmosphere in the discharge region are adsorbed on the surface of the image carrier. For this reason, the adhesion force on the surface of the image carrier increases, the cleaning property deteriorates, and foreign matter adhesion (filming) is likely to occur. Furthermore, especially in the charging method in which the AC component is superimposed on the DC component, the influence on the material in the surface layer of the image carrier is large, and the molecular weight is reduced by the resin molecular chain breakage, the degree of entanglement of the polymer chain is reduced, and the resin is evaporated. Chemical degradation such as this occurs. Under such circumstances, if the surface of the image carrier is mechanically rubbed with a cleaning blade or the like, the wear of the image carrier is further promoted.

このように、近年の電子写真方式ではクリーニング性、感光体摩耗の問題が顕著となってきており、これらを安定に両立させることが大きな課題となっている。
このような課題を解消すべく、これまでにも像担持体とクリーニング部材間の摩擦力低減や、像担持体表面の化学的劣化の抑制を目的に、各種潤滑剤や潤滑成分の供給・膜形成方法について多くの提案がなされている(例えば、特許文献1、2、3、4 参照。)。
特許文献1、特許文献2には機械的摺擦を低減する潤滑剤として、特許文献3、特許文献4には感光体表面を化学的劣化から保護する潤滑剤として、ステアリン酸亜鉛等の固形状潤滑剤を塗布するための手段を設けた構成が開示されている。
As described above, in recent electrophotographic systems, the problems of cleaning properties and photoconductor wear have become prominent, and it has become a major issue to achieve both these stably.
In order to solve such problems, various lubricants and lubricant component supply / films have been used so far to reduce the frictional force between the image carrier and the cleaning member and to suppress chemical deterioration of the image carrier surface. Many proposals have been made on forming methods (see, for example, Patent Documents 1, 2, 3, and 4).
Patent Documents 1 and 2 disclose solid lubricants such as zinc stearate as lubricants for reducing mechanical rubbing, and Patent Documents 3 and 4 disclose lubricants for protecting the photoreceptor surface from chemical deterioration. A configuration in which means for applying a lubricant is provided is disclosed.

これらの手段は像担持体の摩耗抑制に対しては優れた効果を発揮するが、このような手段を用いることにより潤滑剤自体がクリーニングブレードをすり抜け、帯電部材に付着してしまうという新たな課題が発生した。これらの物質が帯電部材に付着、蓄積されると、黒スジ等の異常画像として現れるので好ましくない。
また、脂肪酸金属塩からなる潤滑性成分や(例えば、特許文献5参照。)、無機化合物の粉末からなる研磨剤が添加された構成の潤滑剤(例えば、特許文献6参照。)が開示されている。
Although these means exhibit an excellent effect for suppressing wear of the image carrier, a new problem that the lubricant itself passes through the cleaning blade and adheres to the charging member by using such means. There has occurred. If these substances adhere and accumulate on the charging member, they appear as abnormal images such as black stripes, which is not preferable.
Further, a lubricating component composed of a fatty acid metal salt (for example, see Patent Document 5) and a lubricant to which an abrasive composed of an inorganic compound powder is added (for example, see Patent Document 6) are disclosed. Yes.

しかしながら、これらの潤滑剤は機械的摺擦による像担持体のキズ低減には効果があるが、接触帯電方式や近接帯電方式に対する電気的ストレスや、帯電部材の汚れを低減する効果については勘案されていない。
こうした潤滑剤による帯電部材の汚れに対しては、これまで潤滑剤の塗布量を調整するしか手段がなく、感光体摩耗およびクリーニング性との両立が困難となっていた。特にプロセスカートリッジの形態においては、感光体は十分な寿命を有するにも関わらず、帯電部材の汚れにより早期に交換が必要となってしまうなどの不具合が生じており、感光体周り部材全体での長寿命化を実現するための手段は未だに乏しいのが現状である。
However, these lubricants are effective in reducing scratches on the image carrier due to mechanical rubbing, but the effects of reducing electrical stress on the contact charging method and the proximity charging method and the contamination of the charging member are considered. Not.
In order to deal with the contamination of the charging member due to such a lubricant, there has been only a means for adjusting the amount of the lubricant applied so far, and it has been difficult to achieve both photoconductor wear and cleaning properties. In particular, in the form of the process cartridge, although the photosensitive member has a sufficient life, problems such as early replacement due to contamination of the charging member have occurred. At present, there are still few means for realizing long life.

帯電工程における電気的ストレスは、像担持体表面の状態を大きく変化させる。また、この電気的ストレスは、像担持体表面近傍で放電現象を伴う、接触帯電方式や近接帯電方式で顕著である。これらの帯電方式では、像担持体表面で多くの活性種や反応生成物が発生し、また、放電領域の大気中で発生した活性種や反応性生物の像担持体表面への吸着が多く生じる。
特許文献1のようなステアリン酸亜鉛を用いた潤滑剤は、像担持体表面を比較的均等に覆い良好な潤滑性を与えるが、この潤滑層が繰り返し帯電工程を通過すると、ステアリン酸が分解し、遂には酸化亜鉛として像担持体表面や帯電部材表面に残存することがある。残存した酸化亜鉛は吸湿性を持ち、大気中の水分吸着によって抵抗が低下するため、高湿環境下で、像担持体上の静電荷が保持できなくなり、静電潜像が不明瞭化して、画像欠陥が生じる、いわゆるボケ画像が発生することがある。
The electrical stress in the charging process greatly changes the state of the image carrier surface. This electrical stress is conspicuous in the contact charging method and the proximity charging method that involve a discharge phenomenon near the surface of the image carrier. In these charging methods, many active species and reaction products are generated on the surface of the image carrier, and many active species and reactive organisms generated in the atmosphere in the discharge region are adsorbed on the surface of the image carrier. .
The lubricant using zinc stearate as in Patent Document 1 covers the surface of the image bearing member relatively evenly and gives good lubricity. Eventually, zinc oxide may remain on the surface of the image carrier or the surface of the charging member. Residual zinc oxide has hygroscopicity, and the resistance decreases due to moisture adsorption in the atmosphere, so it becomes impossible to retain the electrostatic charge on the image carrier in a high humidity environment, and the electrostatic latent image becomes obscured, A so-called blurred image, in which an image defect occurs, may occur.

また、特許文献2の高級アルコールによる潤滑剤では、像担持体表面に濡れやすく潤滑剤としての効果は期待できるが、像担持体上に吸着した高級アルコール分子、一分子当りの占める吸着占有面積が広くなりがちであり、像担持体の単位面積あたりに吸着する分子の密度(単位面積当りの吸着分子重量)が小さいため、上述の電気的ストレスが保護層を容易に貫いてしまい、像担持体を十分に保護する効果が得られにくい。
また、特許文献3のように分子中に窒素原子を含む構成の潤滑剤では、潤滑剤自体が上述の電気的ストレスを受けた場合に、分解生成物として窒素酸化物やアンモニウム含有化合物に類するイオン解離性の化合物を生成し、潤滑層内に取り込まれてしまい、高湿度下で潤滑層が低抵抗し、画像ボケを発生させることがある。
In addition, the higher alcohol lubricant of Patent Document 2 easily wets the surface of the image carrier and can be expected to have an effect as a lubricant. However, the higher alcohol molecules adsorbed on the image carrier, the adsorption occupation area per molecule is Since the density of molecules adsorbed per unit area of the image carrier (adsorbed molecule weight) is small, the above-described electrical stress easily penetrates the protective layer, and the image carrier It is difficult to obtain an effect that sufficiently protects.
In addition, in a lubricant having a nitrogen atom in the molecule as in Patent Document 3, when the lubricant itself is subjected to the above-described electrical stress, ions similar to nitrogen oxides or ammonium-containing compounds as decomposition products A dissociative compound is generated and taken into the lubricating layer, and the lubricating layer may have a low resistance under high humidity, causing image blurring.

このように潤滑層中に低抵抗物質が取り込まれると、低抵抗物質を取り除くには、例えばクリーニング機構にて潤滑層ごと掻き落とす必要があるが、潤滑層自身の滑りやすさのために、除去には大きな力が必要となるばかりでなく、除去の際に像担持体に対して大きな機械的ストレスをかけることとなり、たとえ特許文献4のような架橋構造を有する特定の表面層からなる像担持体表面であっても、像担持体をこれまで以上に長寿命化するには至らない。
また、特許文献5や特許文献6のような重合トナーに代表される球形トナーのクリーニングにおいても、クリーニング機構での像担持体へのストレスを低減しつつ、トナークリーニングを改善するための提案はなされているが、像担持体への電気的ストレスを考慮した長寿命化については、なんら改善されるものではなかった。
このように、像担持体表面を帯電工程における電気的ストレスから保護することは、像担持体や帯電部材の長寿命化や画像品質の安定化に対して、極めて重要な課題であるにもかかわらず、これまでに十分な検討がなされることなく、未だ重要な課題として残されていた。
When a low-resistance material is taken into the lubricating layer in this way, to remove the low-resistance material, it is necessary to scrape the entire lubricating layer, for example, with a cleaning mechanism. In addition to requiring a large force, a large mechanical stress is applied to the image carrier at the time of removal, and an image carrier comprising a specific surface layer having a cross-linking structure as in Patent Document 4 is used. Even on the surface of the body, the life of the image carrier is not extended more than ever.
Further, in the cleaning of spherical toner represented by polymerized toner as in Patent Document 5 and Patent Document 6, proposals have been made to improve toner cleaning while reducing stress on the image carrier by the cleaning mechanism. However, it has not been improved at all in regard to extending the life in consideration of electrical stress on the image carrier.
As described above, protecting the surface of the image carrier from electrical stress in the charging step is an extremely important issue for extending the life of the image carrier and the charging member and stabilizing the image quality. However, it has been left as an important issue without sufficient consideration.

特開2002−156877号公報JP 2002-156877 A 特開2002−244516号公報JP 2002-244516 A 特開2004−341480号公報JP 2004-341480 A 特開2005−115311号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-115311 特開2004−053982号公報JP 2004-059882 A 特開2005−091979号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-091979

本発明は、上記の様な現状の問題点に鑑み、充分な像担持体表面の保護効果、特に帯電工程ならびにクリーニング工程でのストレスに対する保護効果を発現する、像担持体保護剤を提供することを目的とする。
また本発明は、良好な像担持体保護層を形成する保護層形成装置を提供することを目的とする。
また本発明は、良好な品質の画像を長期間に渡り安定して得ることができる画像形成方法ならびに画像形成装置を提供することを、更なる目的とする。
また本発明は、良好な品質の画像を安定して得ることができるプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an image carrier protecting agent that exhibits a sufficient protective effect on the surface of an image carrier, particularly a protective effect against stresses in a charging step and a cleaning step, in view of the above-described current problems. With the goal.
Another object of the present invention is to provide a protective layer forming apparatus for forming a good image carrier protective layer.
Another object of the present invention is to provide an image forming method and an image forming apparatus capable of stably obtaining an image of good quality over a long period of time.
It is another object of the present invention to provide a process cartridge capable of stably obtaining a good quality image.

請求項1に記載の発明では、像担持体表面に付与して該像担持体表面を保護する像担持体用保護剤であって、円形度SR=粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長/粒子投影像の周囲長、と定義するとき、少なくともワックスと、平均一次粒径が0.1μm以上、2.0μm以下で、前記円形度SRが0.40〜0.80の微粒子を含有することを特徴とする。
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の像担持体用保護剤において、前記微粒子が無機粒子であることを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a protective agent for an image carrier that is applied to the surface of the image carrier to protect the surface of the image carrier, and the circularity SR = peripheral length of a circle having the same area as the particle projection area / Peripheral length of the projected particle image includes at least wax and fine particles having an average primary particle size of 0.1 μm or more and 2.0 μm or less and a circularity SR of 0.40 to 0.80. It is characterized by that.
According to a second aspect of the present invention, in the protective agent for an image carrier according to the first aspect, the fine particles are inorganic particles.

請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の像担持体用保護剤において、前記無機粒子がアルミナであることを特徴とする。
請求項4に記載の発明では、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の像担持体用保護剤において、ワックスの重量をAとし、微粒子の重量をBとするとき、前記ワックスの含有量が、AとBの和に対して20重量%以上、60重量%以下であることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the protective agent for an image carrier according to the second aspect, the inorganic particles are alumina.
According to a fourth aspect of the present invention, in the protective agent for an image carrier according to any one of the first to third aspects, when the weight of the wax is A and the weight of the fine particles is B, the inclusion of the wax The amount is 20% by weight or more and 60% by weight or less based on the sum of A and B.

請求項5に記載の発明では、像担持体に近接配置可能に構成される保護層形成装置であって、前記像担持体表面に像担持体用保護剤を供給可能に配置される保護剤供給部材と、該保護剤供給部材に前記像担持体用保護剤を押圧して当接させる押圧力付与部材とを有し、前記像担持体用保護剤が請求項1ないし4のいずれか1つに記載の像担持体保護剤であることを特徴とする。
請求項6に記載の発明では、請求項5に記載の保護層形成装置において、該装置が前記像担持体表面に近接配置されたとき、前記像担持体保護剤を、供給部材を介して前記像担持体表面へ供給することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a protective layer forming apparatus configured to be disposed close to an image carrier, wherein the protective agent supply is disposed on the surface of the image carrier so as to be able to supply a protective agent for the image carrier. 5. A member and a pressing force applying member that presses and contacts the protective agent for the image carrier against the protective agent supply member, and the protective agent for the image carrier is any one of claims 1 to 4. It is an image carrier protecting agent described in 1.
According to a sixth aspect of the present invention, in the protective layer forming apparatus according to the fifth aspect, when the apparatus is disposed close to the surface of the image carrier, the image carrier protective agent is supplied via the supply member. It supplies to the surface of an image carrier.

請求項7に記載の発明では、像担持体と、該像担持体表面上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、トナー像が転写媒体に転写されたあとの前記像担持体表面に、像担持体保護剤を塗布または付着させる保護層形成工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを有する画像形成方法において、前記像担持体保護剤は、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の像担持体保護剤であることを特徴とする。
請求項8に記載の発明では、像担持体と、該像担持体表面上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、トナー像が転写媒体に転写されたあとの前記像担持体表面に、像担持体保護剤を塗布または付着させる保護層形成手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを有する画像形成装置において、前記保護層形成手段は、請求項5または6に記載の保護層形成装置であることを特徴とする。
請求項9に記載の発明では、請求項8に記載の画像形成装置において、前記像担持体の回転方向に関し、前記転写手段より下流側、かつ前記保護層形成手段より上流側に、前記像担持体表面に残留したトナーを、該像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング装置を備えていることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, an image carrier, an electrostatic latent image forming step for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, and developing the electrostatic latent image using toner may be used. A development process for forming a visual image, a transfer process for transferring the visible image to a recording medium, and an image carrier protective agent is applied or adhered to the surface of the image carrier after the toner image is transferred to the transfer medium. 5. The image forming method comprising a protective layer forming step for fixing and a fixing step for fixing the transferred image transferred to the recording medium, wherein the image carrier protective agent is according to claim 1. It is an image carrier protecting agent.
In the invention described in claim 8, the image carrier, the electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, and the electrostatic latent image can be developed using toner. A developing means for forming a visual image, a transfer means for transferring the visible image to a recording medium, and an image carrier protecting agent is applied or adhered to the surface of the image carrier after the toner image is transferred to the transfer medium. 7. The protective layer forming apparatus according to claim 5, wherein the protective layer forming unit is a protective layer forming unit and a fixing unit that fixes the transferred image transferred onto the recording medium. It is characterized by that.
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the eighth aspect, wherein the image carrier is disposed downstream of the transfer unit and upstream of the protective layer forming unit with respect to a rotation direction of the image carrier. A cleaning device is provided for removing toner remaining on the surface of the body from the surface by rubbing against the image carrier.

請求項10に記載の発明では、請求項8または9に記載の画像形成装置において、前記像担持体表面に接触または近接して配置された帯電装置を備えていることを特徴とする。
請求項11に記載の発明では、請求項10に記載の画像形成装置において、前記帯電装置は、交流成分を有する電圧印加装置を備えていることを特徴とする。
請求項12に記載の発明では、画像形成装置本体に対し着脱可能に構成され、少なくとも、像担持体と、保護層形成手段とを有するプロセスカートリッジであって、前記保護層形成手段は請求項5または6に記載の保護層形成装置であることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth or ninth aspect, the image forming apparatus further comprises a charging device disposed in contact with or close to the surface of the image carrier.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the tenth aspect, the charging device includes a voltage applying device having an AC component.
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a process cartridge which is configured to be detachable from the image forming apparatus main body and includes at least an image carrier and a protective layer forming means, wherein the protective layer forming means is the fifth aspect. Or it is the protective layer forming apparatus of 6.

請求項13に記載の発明では、請求項12に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体の回転方向に関し、前記保護層形成手段より上流側に、前記像担持体の表面に残留したトナーを除去するクリーニング手段を設けたことを特徴とする。
請求項14に記載の発明では、請求項12または13に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置を有することを特徴とする。
請求項15に記載の発明では、像担持体を有するプロセスカートリッジと、前記像担持体表面上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを有する画像形成装置において、前記プロセスカートリッジは、請求項12ないし14のいずれか1つに記載のプロセスカートリッジであることを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the process cartridge according to the twelfth aspect, toner remaining on the surface of the image carrier is removed upstream of the protective layer forming means in the rotation direction of the image carrier. A cleaning means is provided.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the process cartridge according to the twelfth or thirteenth aspect, the process cartridge includes a charging device disposed in contact with or close to the surface of the image carrier.
In the invention described in claim 15, a process cartridge having an image carrier, electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, and the visible image are transferred to a recording medium. 15. An image forming apparatus having transfer means and fixing means for fixing a transfer image transferred to the recording medium, wherein the process cartridge is the process cartridge according to claim 12. Features.

本発明によれば、帯電等による電気ストレスおよびクリーニング部材の摺擦等による機械的ストレスから像担持体を保護し、かつ電気的ストレスによって劣化した保護剤が画像の品質や画像面積に依存しない品質や周辺部材へ影響を与えにくい像担持体保護剤、これを用いた保護層形成装置、画像形成方法、画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することができる。   According to the present invention, the image bearing member is protected from electrical stress due to charging or the like and mechanical stress due to rubbing of the cleaning member, and the quality of the protective agent deteriorated by the electrical stress does not depend on the image quality or the image area. And an image carrier protecting agent that hardly affects the peripheral member and the peripheral member, a protective layer forming apparatus, an image forming method, an image forming apparatus, and a process cartridge using the same.

図1は本発明の保護剤塗布手段として用いられる保護層形成装置構成の概略図である。
同図において符号1は感光体ドラム、2は保護層形成装置、3は、4は、21は像担持体保護剤、22は保護剤供給部材、23は保護剤攪拌部材、24は保護層形成機構、25は保護剤収納容器をそれぞれ示す。
本発明者らは鋭意検討の結果、像担持体を保護しながら帯電部材の汚れを低減するためには、保護剤を薄く均一に像担持体上に塗布すると同時に、電気的ストレスにより変質した保護剤を効率的に除去することが重要課題であると認識し、これらの状態を実現するために最適な材料構成を選択した結果本発明に至った。
以下、図面を用いて本発明を更に詳細に説明する。
像担持体である感光体ドラム1に対向して配設された保護層形成装置2は、粉体状の像担持体保護剤21、保護剤供給部材22、保護剤攪拌部材23、保護層形成機構24、保護剤収納容器25等から主に構成される。
FIG. 1 is a schematic view of the construction of a protective layer forming apparatus used as a protective agent coating means of the present invention.
In the figure, reference numeral 1 is a photosensitive drum, 2 is a protective layer forming apparatus, 3 is 4 is an image carrier protective agent, 22 is a protective agent supply member, 23 is a protective agent stirring member, and 24 is a protective layer formation. A mechanism 25 indicates a protective agent container.
As a result of intensive studies, the present inventors have applied a protective agent thinly and uniformly on the image carrier and at the same time protected it by electrical stress in order to reduce the contamination of the charging member while protecting the image carrier. As a result of recognizing that it is an important issue to efficiently remove the agent and selecting an optimal material configuration to realize these states, the present invention has been achieved.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
A protective layer forming apparatus 2 disposed opposite to the photosensitive drum 1 serving as an image carrier includes a powdery image carrier protective agent 21, a protective agent supply member 22, a protective agent stirring member 23, and a protective layer formation. It is mainly composed of a mechanism 24, a protective agent storage container 25, and the like.

本発明における像担持体保護剤21は、保護剤攪拌部材23によって攪拌され、例えばブラシ状の保護剤供給部材22に汲み上げられる。保護剤供給部材22は像担持体1と線速差をもって回転して摺擦し、この際に、保護剤供給部材表面に保持された像担持体保護剤を、像担持体表面に供給する。
像担持体表面に供給された像担持体保護剤は、物質種の選択によっては供給時に十分な保護層にならない場合があるため、より均一な保護層を形成するために、例えばブレード状の部材を持つ保護層形成機構24により薄層化され像担持体保護層となる。
The image carrier protecting agent 21 in the present invention is stirred by a protecting agent stirring member 23 and is pumped up to, for example, a brush-like protecting agent supply member 22. The protective agent supply member 22 rotates and rubs with the image carrier 1 with a linear velocity difference. At this time, the image carrier protective agent held on the surface of the protective agent supply member is supplied to the surface of the image carrier.
Since the image carrier protective agent supplied to the surface of the image carrier may not be a sufficient protective layer upon supply depending on the selection of the material type, for example, a blade-like member is used to form a more uniform protective layer. Is formed into a thin layer by the protective layer forming mechanism 24 having the above structure to form an image carrier protective layer.

本発明においては、上記の像担持体保護剤として、少なくともワックス、および平均一次粒径が0.1μm以上2.0μm以下での微粒子を含有したものを使用する。
本発明において用いられるワックスの例としては、脂肪族飽和炭化水素、脂肪族不飽和炭化水素、脂環式飽和炭化水素、脂環式不飽和炭化水素や芳香族炭化水素に分類される炭化水素ワックス類;カルナウバロウ、米ぬかロウ、キャンデリラロウ等の植物性天然ワックス類;蜜ロウ、雪ロウ等の動物性天然ワックス類が例として挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
特に、分子内の結合が、反応性が低く安定した飽和結合のみからなる、脂肪族飽和炭化水素、脂環式飽和炭化水素が好ましく、中でもノルマルパラフィン、イソパラフィンおよびシクロパラフィンが、付加反応が生じ難く化学的に安定であり、実使用の大気中で酸化反応を生じにくいため、経時安定性の面で好ましく用いられる。
In the present invention, at least the wax and fine particles having an average primary particle size of 0.1 μm or more and 2.0 μm or less are used as the image carrier protecting agent.
Examples of waxes used in the present invention include hydrocarbon waxes classified into aliphatic saturated hydrocarbons, aliphatic unsaturated hydrocarbons, alicyclic saturated hydrocarbons, alicyclic unsaturated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. Examples: Plant natural waxes such as carnauba wax, rice bran wax, and candelilla wax; and animal natural waxes such as beeswax and snow wax. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
In particular, aliphatic saturated hydrocarbons and alicyclic saturated hydrocarbons, in which the intramolecular bond is composed of only a stable saturated bond with low reactivity, are preferred. Among them, normal paraffin, isoparaffin and cycloparaffin are less susceptible to addition reaction. Since it is chemically stable and hardly causes an oxidation reaction in the actual air, it is preferably used in terms of stability over time.

また特に、比較的硬質なワックスとしてフィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックスの少なくとも1種を含む炭化水素ワックスを用いることにより、保護層自体の耐久性を高めることができるため、像担持体表面に形成する保護層の厚みを過剰にすることなく、像担持体の保護を実現することができるため、より好ましい。
また、前述のように像担持体表面に形成された保護剤層は電気的ストレスに曝され、劣化するため、ワックスの分子量が小さすぎると、十分な保護効果が発現しなくなることがある。
一方で、ワックスの分子量が大きすぎると、像担持体用保護剤成分を像担持体上に膜化させる際に、大きなずり力が必要となるため、均等な保護膜が形成されない場合がある。
In particular, the use of a hydrocarbon wax containing at least one of Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax as a relatively hard wax can increase the durability of the protective layer itself, and thus the protection formed on the surface of the image carrier. Since the protection of the image carrier can be realized without excessively increasing the thickness of the layer, it is more preferable.
Further, since the protective agent layer formed on the surface of the image carrier as described above is exposed to electrical stress and deteriorates, if the molecular weight of the wax is too small, a sufficient protective effect may not be exhibited.
On the other hand, if the molecular weight of the wax is too large, a large shearing force is required when forming the protective agent component for the image carrier on the image carrier, so that an equivalent protective film may not be formed.

微粒子を含有させる目的は主に2つあり、1つは像担持体上へのワックスの延展補助、もう一つは像担持体上に塗布された後、電気的ストレスに曝されることにより劣化したワックス、およびワックス中に取り込まれた放電生成物の除去である。本発明者らの検討によると、劣化したワックス、およびワックス中に取り込まれた放電生成物を除去する目的に対しては、トナーやトナーの外添剤のような微粒子の作用が非常に大きく、これらの微粒子入力の有無によって像担持体の表面状態は変化する。このため、例えば黒帯画像の原稿を連続通紙した場合には、画像部はトナーやトナーの外添剤のような微粒子により劣化したワックス、およびワックス中に取り込まれた放電生成物はほぼ除去される。一方、白部はワックス、およびワックス中に取り込まれた放電生成物は除去されないため、イオン性物質が像担持体に付着し、表面抵抗を低下させ、濃度低下が発生する。像担持体保護剤の微粒子は画像面積に依存なく、劣化したワックス、およびワックス中に取り込まれた放電生成物の除去に機能を発揮する。   There are two main purposes to contain the fine particles, one is assistance for spreading the wax on the image carrier, and the other is deteriorated by being exposed to electrical stress after being applied on the image carrier. And the removal of discharge products incorporated in the wax. According to the study by the present inventors, for the purpose of removing the deteriorated wax and the discharge products incorporated in the wax, the action of fine particles such as toner and toner external additive is very large, The surface state of the image carrier changes depending on the presence or absence of these fine particle inputs. For this reason, for example, when a black belt image original is continuously fed, the image portion is almost free of wax deteriorated by fine particles such as toner and toner external additives, and discharge products incorporated in the wax. Is done. On the other hand, since the white part does not remove the wax and the discharge product taken in the wax, the ionic substance adheres to the image carrier, lowering the surface resistance and reducing the density. The fine particles of the image carrier protecting agent exert a function to remove the deteriorated wax and the discharge products taken into the wax, regardless of the image area.

図2はワックス中のアルミナ微粒子の円形度による保護層の導電率を示す図である。
ワックスに、一定の重量比で平均一次粒径0.3μmで円形度SRを変化させたアルミナ微粒子を添加した像担持体保護剤を用い、図1の保護層形成装置にて帯電印加をしないで2分間塗布しながら像担持体を回転させた後、帯電を印加し、5分間塗布しながら回転させ、20分間放置した後の像担持体表面の導電率を測定した結果である。なお、この実験ではAC帯電条件としてVpp=2.2kV、f=900Hz、Vdc=0Vに設定した。このデータから、円形度SRを上げていくと導電率は上昇していき、破線の保護剤なしで現像剤を入れた場合の導電率より高くなる。許容範囲は円形度SRが0.8以下となるが、0.4より低い形状のアルミナ微粒子を添加させると像担持体にキズが発生した。除去能力は像担持体のキズが限界値となる。
FIG. 2 is a diagram showing the electrical conductivity of the protective layer according to the circularity of the alumina fine particles in the wax.
A protective layer forming apparatus in FIG. 1 is not used for charging, using an image carrier protective agent in which alumina fine particles having an average primary particle size of 0.3 μm and a circularity SR changed at a constant weight ratio are added. This is a result of measuring the electrical conductivity of the surface of the image carrier after rotating the image carrier while applying for 2 minutes, applying a charge, rotating it while applying for 5 minutes, and allowing it to stand for 20 minutes. In this experiment, the AC charging conditions were set to Vpp = 2.2 kV, f = 900 Hz, and Vdc = 0V. From this data, as the circularity SR is increased, the conductivity increases and becomes higher than the conductivity when the developer is added without the broken line protective agent. The allowable range is that the circularity SR is 0.8 or less, but when alumina fine particles having a shape lower than 0.4 were added, scratches were generated on the image carrier. The removal capability is limited by the scratches on the image carrier.

なお、微粒子の平均一次粒径が2.0μmより大きくなると、像担持体表面がフィラーにより摺擦された際にキズが発生しやすくなり、摩耗量も増加する傾向にある。また、平均一次粒径が0.1μm未満になると保護剤を像担持体表面に延展させる効果が小さくなり、フィルミングに対する余裕度が低くなる。
このように、ワックスを像担持体表面に均一に塗布するにあたり、微粒子は重要な役割を果たしている。本発明のように適当な粒径範囲の微粒子を保護剤中に添加することによって、常に微粒子が像担持体表面に供給されることになるので、ワックスの塗布状態がトナー入力量の影響を受けにくくなり、常に均一な塗膜を形成することができる。
If the average primary particle size of the fine particles is larger than 2.0 μm, scratches are likely to occur when the surface of the image carrier is rubbed with a filler, and the amount of wear tends to increase. On the other hand, when the average primary particle size is less than 0.1 μm, the effect of spreading the protective agent on the surface of the image carrier is reduced, and the margin for filming is reduced.
Thus, the fine particles play an important role in uniformly applying the wax to the surface of the image carrier. By adding fine particles having an appropriate particle size range to the protective agent as in the present invention, the fine particles are always supplied to the surface of the image carrier, so that the wax application state is affected by the amount of toner input. It becomes difficult to form a uniform coating film.

本発明において用いられる有機微粒子材料としては、代表的な例としてポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコーン樹脂粉末、メラミン樹脂粉末、アクリル樹脂粉末、ポリスチレン樹脂粉末等が挙げられ、また無機微粒子材料としては、代表的な例としてシリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、酸化セリウム、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の金属フッ化物、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等の金属チタン酸化物、マイカ、タルク、カオリン等の無機鉱物等が挙げられるが、もちろんこれらに限られるものではない。本発明においては、無機微粒子の方が保護剤の除去性に対して有利に働くためより好ましく、中でもアルミナが最も良好な作用を示すことから、本発明では特に好ましく用いられる。尚、これらの微粒子は単独で用いても、或いは2種以上を混合して用いても良い。また、これらの微粒子は疎水性を付与する目的等により、表面処理剤で表面処理を行っても良い。   Typical examples of the organic fine particle material used in the present invention include a fluorine resin powder such as polytetrafluoroethylene, a silicone resin powder, a melamine resin powder, an acrylic resin powder, a polystyrene resin powder, and the like. Typical examples of materials include silica, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, alumina, zirconium oxide, indium oxide, antimony oxide, bismuth oxide, calcium oxide, cerium oxide, tin oxide doped with antimony and tin. Metal oxides such as indium oxide, metal fluorides such as tin fluoride, calcium fluoride, aluminum fluoride, metal titanium oxides such as potassium titanate, barium titanate, strontium titanate, mica, talc, kaolin, etc. Inorganic minerals, etc. The present invention is not limited to these N. In the present invention, the inorganic fine particles are more preferable because they have an advantageous effect on the removability of the protective agent, and alumina is particularly preferable because it exhibits the best action. These fine particles may be used alone or in combination of two or more. These fine particles may be subjected to a surface treatment with a surface treatment agent for the purpose of imparting hydrophobicity.

また、ワックスと微粒子の混合比に関しては、ワックスの含有量が、ワックスの重量(A)と微粒子の重量(B)の和に対して、20重量%以上60重量%以下の範囲であることが好ましい。20重量%未満であると保護剤としてのワックスの機能が不足して像担持体の摩耗が著しくなり、また60重量%を超えると微粒子の効果が弱まるためワックス成分が像担持体上に十分延展されず、フィルミングが発生しやすくなる。   Further, regarding the mixing ratio of the wax and fine particles, the content of the wax is in the range of 20 wt% or more and 60 wt% or less with respect to the sum of the weight (A) of the wax and the weight (B) of the fine particles. preferable. When the amount is less than 20% by weight, the function of the wax as a protective agent is insufficient, and the wear of the image carrier becomes remarkable. When the amount exceeds 60% by weight, the effect of the fine particles is weakened, so that the wax component is sufficiently spread on the image carrier. In other words, filming is likely to occur.

本発明においては、これらの材料を混合した粉体状の保護剤を使用するのが好ましい。以下に具体的な作製方法の一例を挙げる。
1. 加熱溶融したワックスに微粒子、および必要に応じてワックスと相溶する樹脂を混合し、スターラー等で十分に攪拌する。
2. 1.の混合物を冷却し、固体化する。
3. 2.の固体状保護剤を粉砕器にて粉砕し、粉末化する。
以上の工程により、本発明の像担持体保護剤を得ることができる。
また、本発明では必要に応じて、これら粉体状の保護剤を圧縮成型する等して、バー状に成型して使用することもできる。この場合、バーを保護剤供給部材22に、加圧ばね等を用いて押し当て、保護剤供給部材22でバーを削りながら保護剤を像担持体に供給する方法が一般的である。
In the present invention, it is preferable to use a powdery protective agent obtained by mixing these materials. An example of a specific manufacturing method is given below.
1. Fine particles and, if necessary, a resin compatible with the wax are mixed in the heated and melted wax and sufficiently stirred with a stirrer or the like.
2. 1. The mixture is cooled and solidified.
3. 2. The solid protective agent is pulverized with a pulverizer and pulverized.
Through the above steps, the image carrier protecting agent of the present invention can be obtained.
In the present invention, if necessary, these powdery protective agents can be molded into a bar shape by compression molding or the like. In this case, a method is generally employed in which the bar is pressed against the protective agent supply member 22 using a pressure spring or the like, and the protective agent is supplied to the image carrier while the bar is being cut by the protective agent supply member 22.

保護層が形成された像担持体は、例えば、図示しない高電圧電源により直流電圧もしくはこれに交流電圧を重畳させた電圧を印加した帯電ローラ3を、接触または近接させ、微小空隙での放電による像担持体の帯電が行われる。この際、保護層の一部は電気的ストレスにより分解や酸化が生じ、また、保護層表面への気中放電生成物の付着が生じる。
劣化した像担持体保護剤は、通常のクリーニング機構により、像担持体に残存したトナー等の他成分と共にクリーニング機構により除去される。クリーニング機構は、上述の保護層形成機構と兼用にしても良いが、像担持体表面残存物を除去する機能と、保護層を形成する機能とは、適切な部材の摺擦状態が異なることがあるため、機能を分離し、図1のように像担持体保護剤供給部より上流側に、クリーニング部材41、クリーニング押圧機構42などにより成るクリーニング機構4を設けることが好ましい。
The image carrier on which the protective layer is formed is formed by, for example, bringing a charging roller 3 to which a DC voltage or a voltage obtained by superimposing an AC voltage is applied with a high voltage power supply (not shown) into contact or in proximity, and discharging by a minute gap. The image carrier is charged. At this time, a part of the protective layer is decomposed or oxidized due to electrical stress, and air discharge products adhere to the surface of the protective layer.
The deteriorated image carrier protective agent is removed by the cleaning mechanism together with other components such as toner remaining on the image carrier by a normal cleaning mechanism. The cleaning mechanism may be combined with the protective layer forming mechanism described above, but the function of removing the image carrier surface residue and the function of forming the protective layer may differ in the rubbing state of an appropriate member. For this reason, it is preferable to provide a cleaning mechanism 4 including a cleaning member 41, a cleaning pressing mechanism 42, and the like on the upstream side of the image carrier protecting agent supply unit as shown in FIG.

保護層形成機構に用いるブレードの材料は、特に制限されるものではなく、例えばクリーニングブレード用材料として一般に公知の、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体を、単独またはブレンドして使用することができる。また、これらのゴムブレードは、像担持体との接点部分を低摩擦係数材料で、コーティングや含浸処理しても良い。また、弾性体の硬度を調整するために、他の有機微粒子や無機微粒子に代表される充填材を分散しても良い。   The material of the blade used for the protective layer forming mechanism is not particularly limited. For example, elastic materials such as urethane rubber, hydrin rubber, silicone rubber, and fluorine rubber, which are generally known as cleaning blade materials, may be used alone or in combination. Can be used. Further, these rubber blades may be coated or impregnated with a low friction coefficient material at the contact point with the image carrier. Further, in order to adjust the hardness of the elastic body, fillers represented by other organic fine particles and inorganic fine particles may be dispersed.

これらのブレードは、ブレード支持体に、先端部が像担持体表面へ押圧当接できるように、接着や融着等の任意の方法によって固定される。ブレード厚みについては、押圧で加える力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね0.5〜5mm程度であれば好ましく使用でき、1〜3mm程度であれば更に好ましく使用できる。
また、支持体から突き出し、たわみを持たせることができるクリーニングブレードの長さ、いわゆる自由長についても同様に、押圧で加える力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね1〜15mm程度であれば好ましく使用でき、2〜10mm程度であれば更に好ましく使用できる。
These blades are fixed to the blade support by an arbitrary method such as adhesion or fusion so that the tip can be pressed against the surface of the image carrier. The blade thickness cannot be uniquely defined in consideration of the force applied by pressing, but can be preferably used if it is about 0.5 to 5 mm, and more preferably about 1 to 3 mm.
Similarly, the length of the cleaning blade that protrudes from the support and can bend, that is, the so-called free length, is not uniquely defined in consideration of the force applied by pressing, but is generally 1 to 15 mm. If it is a grade, it can use preferably, and if it is about 2-10 mm, it can use still more preferably.

保護層形成用ブレード部材の他の構成としては、バネ板等の弾性金属ブレード表面に、必要によりカップリング剤やプライマー成分等を介して、樹脂、ゴム、エラストマー等の層をコーティング、ディッピング等の方法で形成し、必要により熱硬化等を行い、更に必要であれば表面研摩等を施して用いても良い。
弾性金属ブレードの厚みは、0.05〜3mm程度であれば好ましく使用でき、0.1〜1mm程度であればより好ましく使用できる。
また、弾性金属ブレードでは、ブレードのねじれを抑止するために、取り付け後に支軸と略平行となる方向に、曲げ加工等の処理を施しても良い。
表面層を形成する材料としては、PFA、PTFE、FEP、PVdF等のフッ素樹脂や、フッ素系ゴム、メチルフェニルシリコーンエラストマー等のシリコーン系エラストマー等を、必要により充填剤と共に、用いることができるが、これに限定されるものではない。
As another configuration of the blade member for forming the protective layer, the surface of the elastic metal blade such as a spring plate may be coated with a layer of resin, rubber, elastomer or the like via a coupling agent or a primer component, if necessary. It may be formed by a method, and if necessary, heat curing or the like may be performed, and if necessary, surface polishing or the like may be performed.
The thickness of the elastic metal blade is preferably about 0.05 to 3 mm, and more preferably about 0.1 to 1 mm.
Moreover, in an elastic metal blade, in order to suppress the twist of a blade, you may perform processes, such as a bending process, in the direction substantially parallel to a spindle after attachment.
As a material for forming the surface layer, fluorine resin such as PFA, PTFE, FEP, PVdF, silicone elastomer such as fluorine rubber, methylphenyl silicone elastomer, and the like can be used together with a filler, if necessary. It is not limited to this.

また、保護層形成機構で像担持体を押圧する力は、像担持体保護剤が延展し保護層や保護膜の状態になる力で十分であり、線圧として5gf/cm以上80gf/cm以下であることが好ましく、10gf/cm以上60gf/cm以下であることがより好ましい。   Further, the force for pressing the image carrier by the protective layer forming mechanism is sufficient to spread the image carrier protective agent to become a protective layer or a protective film, and the linear pressure is 5 gf / cm or more and 80 gf / cm or less. It is preferable that it is 10 gf / cm or more and 60 gf / cm or less.

また、ブラシ状の部材は保護剤供給部材として好ましく用いられるが、この場合、像担持体表面への機械的ストレスを抑制するためにはブラシ繊維は可撓性を持つことが好ましい。
可撓性のブラシ繊維の具体的な材料としては、一般的に公知の材料から1種または2種以上を選択して使用する事ができる。具体的には、ポリオレフィン系樹脂(例えばポリエチレン、ポリプロピレン);ポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂(例えばポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテルおよびポリビニルケトン);塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体;スチレン−アクリル酸共重合体;スチレン−ブタジエン樹脂;フッ素樹脂(例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン);ポリエステル;ナイロン;アクリル;レーヨン;ポリウレタン;ポリカーボネート;フェノール樹脂;アミノ樹脂(例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂);などの内、可撓性を持つ樹脂を使用することができる。
また、撓みの程度を調整するために、ジエン系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ヒドリンゴム、ノルボルネンゴム等を複合して用いても良い。
A brush-like member is preferably used as the protective agent supply member. In this case, the brush fiber is preferably flexible in order to suppress mechanical stress on the surface of the image carrier.
As a specific material of the flexible brush fiber, one or more kinds selected from generally known materials can be selected and used. Specifically, polyolefin resins (eg, polyethylene, polypropylene); polyvinyls and polyvinylidene resins (eg, polystyrene, acrylic resin, polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl carbazole, polyvinyl ether and Polyvinyl chloride); vinyl chloride-vinyl acetate copolymer; styrene-acrylic acid copolymer; styrene-butadiene resin; fluororesin (eg, polytetrafluoroethylene, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polychlorotrifluoroethylene); Polyester; Nylon; Acrylic; Rayon; Polyurethane; Polycarbonate; Phenol resin; Amino resin (eg urea-formaldehyde resin, mela Down resins, benzoguanamine resins, urea resins, polyamide resins); Among such, it may be a resin having flexibility.
Also, in order to adjust the degree of bending, diene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), ethylene propylene rubber, isoprene rubber, nitrile rubber, urethane rubber, silicone rubber, hydrin rubber, norbornene rubber, etc. are used in combination. Also good.

保護剤供給部材の支持体には、固定型と回動可能なロール状のものがある。ロール状の供給部材としては、例えばブラシ繊維をパイル地にしたテープを金属製の芯金にスパイラル状に巻き付けてロールブラシとしたものがある。ブラシ繊維は繊維径10〜500μm程度、ブラシの繊維の長さは1〜15mm、ブラシ密度は1平方インチ当たり1万〜30万本(1平方メートル当たり1.5×10〜4.5×10本)のものが好ましく用いられる。 The support for the protective agent supply member includes a fixed mold and a rotatable roll. As a roll-shaped supply member, for example, there is a roll brush obtained by winding a tape made of brush fibers in a pile ground around a metal core bar in a spiral shape. The brush fiber has a fiber diameter of about 10 to 500 μm, the length of the brush fiber is 1 to 15 mm, and the brush density is 10,000 to 300,000 per square inch (1.5 × 10 7 to 4.5 × 10 per square meter). Eight ) are preferably used.

保護剤供給部材は、供給の均一性やその安定性の面から、極カブラシ密度の高い物を使用することが好ましく、1本の繊維を数本〜数百本の微細な繊維から作ることも好ましい。例えば、333デシテックス=6.7デシテックス×50フィラメント(300デニール=6デニール×50フィラメント)のように6.7デシテックス(6デニール)の微細な繊維を50本束ねて1本の繊維として植毛することも可能である。   For the protective agent supply member, it is preferable to use a material having a very high brush density from the viewpoint of supply uniformity and stability, and it is also possible to make one fiber from several to several hundred fine fibers. preferable. For example, bundling 50 fine fibers of 6.7 decitex (6 denier), such as 333 decitex = 6.7 decitex × 50 filament (300 denier = 6 denier × 50 filament), and implanting as one fiber Is also possible.

また、ブラシ表面には必要に応じてブラシの表面形状や環境安定性などを安定化することなどを目的として、被覆層を設けても良い。被覆層を構成する成分としては、ブラシ繊維の撓みに応じて変形することが可能な被覆層成分を用いることが好ましく、これらは、可撓性を保持し得る材料であれば、何ら限定されること無く使用でき、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂;ポリスチレン、アクリル(例えばポリメチルメタクリレート)、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂;塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体;オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂またはその変成品(例えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変成品);パーフルオロアルキルエーテル,ポリフルオロビニル、ポリフルオロビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂;ポリアミド;ポリエステル;ポリウレタン;ポリカーボネート;尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂;エポキシ樹脂や、これらの複合樹脂等が挙げられる。   Moreover, you may provide a coating layer in the brush surface for the purpose of stabilizing the surface shape of a brush, environmental stability, etc. as needed. As a component constituting the coating layer, it is preferable to use a coating layer component that can be deformed according to the bending of the brush fiber, and these are not limited as long as the material can maintain flexibility. Polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene, etc .; polystyrene, acrylic (for example, polymethyl methacrylate), polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, Polyvinyl and polyvinylidene resins such as polyvinyl carbazole, polyvinyl ether, and polybiliketones; vinyl chloride-vinyl acetate copolymers; silicone resins composed of organosiloxane bonds or modified products thereof (for example, alkyd trees) , Polyester resins, epoxy resins, modified products such as polyurethane); fluorine resins such as perfluoroalkyl ether, polyfluorovinyl, polyfluorovinylidene, polychlorotrifluoroethylene; polyamide; polyester; polyurethane; polycarbonate; urea-formaldehyde resin, etc. Amino resins; epoxy resins and composite resins thereof.

図3は本発明の保護層形成装置を用いたプロセスカートリッジを説明するための断面図である。
像担持体1は、転写工程後に部分的に劣化した像担持体保護剤やトナー成分等が残存した表面となっているが、クリーニング部材41により表面残存物が清掃され、クリーニングされる。
同図では、クリーニング部材は、いわゆるカウンタータイプ(リーディングタイプ)に類する角度で当接されている。
クリーニング機構により、表面の残留トナーや劣化した像担持体保護剤が取り除かれた像担持体表面へは、保護剤供給部材22から、像担持体保護剤21が供給され、保護層形成機構24により皮膜状の保護層が形成される。保護層が形成された像担持体は、帯電後、レーザーなどの露光によって静電線像が形成され、現像装置5により現像されて可視像化され、プロセスカートリッジ外の転写ローラ6などにより、転写媒体7へ転写される。
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a process cartridge using the protective layer forming apparatus of the present invention.
The image carrier 1 has a surface on which the image carrier protective agent, toner component, and the like partially deteriorated after the transfer process remain, but the surface residue is cleaned and cleaned by the cleaning member 41.
In the figure, the cleaning member is abutted at an angle similar to a so-called counter type (leading type).
The image carrier protective agent 21 is supplied from the protective agent supply member 22 to the surface of the image carrier from which the residual toner on the surface and the deteriorated image carrier protective agent have been removed by the cleaning mechanism. A film-like protective layer is formed. The image bearing member on which the protective layer is formed is charged, and then an electrostatic ray image is formed by exposure with a laser or the like, developed by the developing device 5 to be visualized, and transferred by the transfer roller 6 outside the process cartridge. Transferred to the medium 7.

図4は本発明の保護層形成装置を具備する画像形成装置の一例を示す断面図である。
同図において符号100は画像形成装置を示す。
ドラム状の像担持体1の周囲に、保護層形成装置2、帯電装置3、潜像形成装置8、現像装置5、転写装置6、およびクリーニング装置4が配置され、以下の動作で画像形成が行なわれる。
FIG. 4 is a sectional view showing an example of an image forming apparatus provided with the protective layer forming apparatus of the present invention.
In the figure, reference numeral 100 denotes an image forming apparatus.
Around the drum-shaped image carrier 1, a protective layer forming device 2, a charging device 3, a latent image forming device 8, a developing device 5, a transfer device 6, and a cleaning device 4 are arranged. Done.

画像形成のための一連のプロセスについて、ネガ−ポジプロセスで説明を行う。
有機光導電層を有する感光体(OPC)に代表される像担持体1は、除電ランプ(図示せず)等で除電され、帯電部材を有する帯電装置3で均一にマイナスに帯電される。
帯電装置による像担持体の帯電が行なわれる際には、電圧印加機構(図示せず)から帯電部材に、像担持体1を所望の電位に帯電させるに適した、適当な大きさの電圧またはこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。
帯電された像担持体1は、レーザー光学系等の潜像形成装置8によって照射されるレーザー光で潜像形成(露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる)が行なわれる。
レーザー光は半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡(ポリゴン)等により像担持体1の表面を、像担持体1の回転軸方向に走査する。
このようにして形成された潜像が、現像装置5にある現像剤担持体である現像スリーブ上に供給されたトナー粒子、またはトナー粒子およびキャリア粒子の混合物からなる現像剤により現像され、トナー可視像が形成される。
潜像の現像時には、電圧印加機構(図示せず)から現像スリーブに、像担持体1の露光部と非露光部の間にある、予め定めた所定の大きさの電圧またはこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。
A series of processes for image formation will be described using a negative-positive process.
An image carrier 1 typified by a photoreceptor (OPC) having an organic photoconductive layer is neutralized by a neutralizing lamp (not shown) or the like, and is uniformly negatively charged by a charging device 3 having a charging member.
When the image carrier is charged by the charging device, an appropriate voltage or voltage suitable for charging the image carrier 1 to a desired potential from a voltage application mechanism (not shown) to the charging member. A charging voltage in which an AC voltage is superimposed on this is applied.
The charged image carrier 1 forms a latent image with laser light irradiated by a latent image forming device 8 such as a laser optical system (the absolute value of the exposed portion potential is lower than the absolute value of the non-exposed portion potential). ) Is performed.
Laser light is emitted from a semiconductor laser, and the surface of the image carrier 1 is scanned in the direction of the rotation axis of the image carrier 1 by a polygonal polygonal mirror (polygon) that rotates at high speed.
The latent image formed in this manner is developed with a developer composed of toner particles or a mixture of toner particles and carrier particles supplied onto a developing sleeve which is a developer carrying member in the developing device 5, and toner A visual image is formed.
At the time of developing the latent image, a predetermined voltage or an AC voltage is applied to the developing sleeve from a voltage application mechanism (not shown) between the exposed portion and the non-exposed portion of the image carrier 1. A superimposed developing bias is applied.

各色に対応した像担持体1上に形成されたトナー像は、転写装置6にて中間転写媒体7上に転写され、給紙機構200から給送された、紙などの転写媒体上に、トナー像が転写される。
このとき、転写装置6には、転写バイアスとして、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。その後、中間転写媒体7は、像担持体1から分離され、転写像が得られる。
また、像担持体上に残存するトナー粒子は、クリーニング部材41によって、クリーニング装置4内のトナー回収室へ、回収される。
画像形成装置としては、上述の現像装置が複数配置されたものを用い、複数の現像装置によって順次作製された色が異なる複数トナー像を順次転写材上へ転写した後、定着機構へ送り、熱等によってトナーを定着する装置であっても、あるいは同様に作製された複数のトナー像を一旦中間転写媒体上に順次転写した後、これを一括して紙のような転写媒体に転写後に、同様に定着する装置であっても良い。
The toner image formed on the image carrier 1 corresponding to each color is transferred onto the intermediate transfer medium 7 by the transfer device 6 and is transferred onto the transfer medium such as paper fed from the paper feed mechanism 200. The image is transferred.
At this time, it is preferable that a potential having a polarity opposite to the polarity of toner charging is applied to the transfer device 6 as a transfer bias. Thereafter, the intermediate transfer medium 7 is separated from the image carrier 1 to obtain a transfer image.
The toner particles remaining on the image carrier are collected by the cleaning member 41 into the toner collecting chamber in the cleaning device 4.
As the image forming apparatus, an apparatus in which a plurality of the developing devices described above are arranged is used, and a plurality of toner images, which are sequentially produced by the plurality of developing devices, are sequentially transferred onto a transfer material, and then sent to a fixing mechanism to be heated. Even after a plurality of toner images produced in the same manner are sequentially transferred onto an intermediate transfer medium, and then transferred to a transfer medium such as paper in a batch. It is also possible to use a device that fixes the image.

また、上述の帯電装置3は公知のいずれの構成を使用しても良いが、像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置であることがより好ましい。これにより、放電ワイヤを用いた、いわゆるコロトロンやスコロトロンと言われるコロナ放電器と比して、帯電時に発生するオゾン量を大幅に抑制することが可能となる。
しかしながら、帯電部材を像担持体表面に接触または近接して帯電を行う帯電装置では、前述のように放電が像担持体表面近傍の領域で行われるため、像担持体への電気的ストレスが大きくなりがちである。本発明の像担持体保護剤を用いた保護層形成装置を用いることにより、長期間に渡り像担持体を劣化させることなく維持することができるため、経時的な画像の変動や使用環境による画像の変動を大幅に抑制でき、安定した画像品質の確保が可能となる。
以下、実施例を用いて更に本発明を詳細に説明するが、本発明の構成はこれに限られたものではない。尚、実施例中の「部」は全て重量部を表す。
The above-described charging device 3 may use any known configuration, but is more preferably a charging device disposed in contact with or close to the surface of the image carrier. This makes it possible to significantly suppress the amount of ozone generated during charging as compared to a so-called corotron or scorotron using a discharge wire.
However, in the charging device that charges the charging member in contact with or close to the surface of the image carrier, as described above, since the discharge is performed in the region near the surface of the image carrier, the electrical stress on the image carrier is large. It tends to be. By using the protective layer forming apparatus using the image carrier protecting agent of the present invention, the image carrier can be maintained for a long time without deteriorating. Fluctuations can be greatly suppressed, and stable image quality can be ensured.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the configuration of the present invention is not limited thereto. In the examples, all “parts” represent parts by weight.

表1に示す保護剤処方1〜23中のワックスを蓋付きのガラス製容器に入れ、120℃に温度制御したホットスターラーにより、攪拌しつつ溶融した後、保護剤処方1〜23中の微粒子、およびワックスと相溶する樹脂を投入し、更に20分間攪拌した。
次に、予め85℃に加熱したアルミニウム製の金型を満たすように、溶融した各保護剤処方組成物を流し込み、50℃まで室温雰囲気で放冷後、温度設定をした恒温槽にて60℃まで再加熱して、その温度で20分間保持し、その後、室温まで放冷した。
冷却後、保護剤固形物を型から外し、粉砕機にて粒径100μm以下の粒子に粉砕して粉体状の保護剤を得た。
以上のようにして、本発明の規定範囲に合致する保護剤1〜19、および本発明の規定範囲外である保護剤20〜23を作製した。
なお、保護剤22はワックスのみを溶融した後冷却粉砕して作製した。また、保護剤23は微粒子と脂肪酸金属塩をそのままオースタミキサーにて混合して作製した。
The wax in the protective agent formulas 1 to 23 shown in Table 1 is put in a glass container with a lid and melted while stirring with a hot stirrer whose temperature is controlled to 120 ° C., then the fine particles in the protective agent formulations 1 to 23, A resin compatible with the wax was added, and the mixture was further stirred for 20 minutes.
Next, in order to fill the aluminum mold preheated to 85 ° C., each molten protective agent formulation composition is poured, allowed to cool to 50 ° C. in a room temperature atmosphere, and then set to 60 ° C. in a thermostatic bath whose temperature is set. And then kept at that temperature for 20 minutes, and then allowed to cool to room temperature.
After cooling, the protective agent solid was removed from the mold and pulverized into particles having a particle size of 100 μm or less by a pulverizer to obtain a powdery protective agent.
As described above, protective agents 1 to 19 that meet the specified range of the present invention and protective agents 20 to 23 that are outside the specified range of the present invention were produced.
The protective agent 22 was prepared by melting only wax and then cooling and pulverizing. The protective agent 23 was prepared by mixing fine particles and a fatty acid metal salt as they were with an Auster mixer.

Figure 2009282292
Figure 2009282292

これより、実施例において本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to a following example.

[実施例1]
外径40mmの像担持体(感光体)の周りに、転写工程に引き続き、カウンタータイプのクリーニングブレード、ブラシ状の保護剤供給部材、カウンターブレードタイプの保護層形成機構を、上流からこの順で設け、保護剤製造例1の保護剤1を用いた保護層形成装置を有する、プロセスカートリッジを作成した。尚、帯電部材としては直径12mmの硬質樹脂ローラを用い、感光体とのギャップを50μmに調整した。
これを、上記プロセスカートリッジ搭載可能なように改造したリコー製カラーMFP imagio Neo C3500に搭載し、A4版、画像面積率0、25、50、100%と面積率の違う縦帯原稿10万枚の連続通紙試験を行った。帯電条件としては−600VのDC成分に、AC成分としてVpp=3kV、周波数=1.5kHzの正弦波を重畳した交番電界を印加した。試験前後における画像の異常の有無を、20℃/50%RHの常温常湿環境、10℃/15%RHの低温低湿環境および32℃/80%RHの高温高湿環境にて確認した。
[Example 1]
A counter-type cleaning blade, a brush-like protective agent supply member, and a counter-blade type protective layer forming mechanism are provided in this order from the upstream around the image carrier (photoconductor) having an outer diameter of 40 mm following the transfer process. A process cartridge having a protective layer forming apparatus using the protective agent 1 of the protective agent production example 1 was prepared. Note that a hard resin roller having a diameter of 12 mm was used as the charging member, and the gap with the photosensitive member was adjusted to 50 μm.
This is mounted on a Ricoh color MFP image Neo Neo C3500 that has been modified so that the above process cartridge can be mounted, and the A4 version has an area ratio of 0, 25, 50, and 100%. A continuous paper passing test was conducted. As the charging condition, an alternating electric field in which a sinusoidal wave of Vpp = 3 kV and frequency = 1.5 kHz was superimposed as an AC component on a DC component of −600 V was applied. The presence or absence of image abnormality before and after the test was confirmed in a normal temperature and humidity environment of 20 ° C./50% RH, a low temperature and low humidity environment of 10 ° C./15% RH, and a high temperature and high humidity environment of 32 ° C./80% RH.

画像の異常としては、クリーニング性能の良否に関係する、スジ状の画像欠陥、ハーフトーン画像ムラ、地肌部のカブリ、画像ボケ、およびその他の異常の有無を評価した。
また、像担持体、クリーニングブレードおよび帯電部材の劣化が画像へ及ぼす影響の大きさを評価するため、連続通紙試験終了時点でのそれぞれの状態を観察し、異常の有無を確認した。
各部材とも、出図枚数の増加に伴う劣化は認められず、また、初期、10万枚後共に良好な画像品質が得られ、本発明のクリーニング装置および画像形成装置が、画像品質、寿命の両面で有用であることが判った。
各画質評価結果について、表2、表3に示し、部材劣化状態の観察結果について、表4に示す。それぞれの表には以後の実施例分および比較例分も含めて記載してある。
As image abnormalities, the presence or absence of streaky image defects, halftone image unevenness, background fogging, image blur, and other abnormalities related to the quality of cleaning performance was evaluated.
Further, in order to evaluate the magnitude of the influence of deterioration of the image carrier, the cleaning blade, and the charging member on the image, the respective states at the end of the continuous paper passing test were observed to check whether there was any abnormality.
In each member, there was no deterioration as the number of printed sheets increased, and good image quality was obtained at the initial stage after 100,000 sheets. The cleaning device and the image forming apparatus of the present invention were improved in image quality and lifetime. It turned out to be useful on both sides.
Tables 2 and 3 show the image quality evaluation results, and Table 4 shows the observation results of the member deterioration state. Each table includes the following examples and comparative examples.

Figure 2009282292
Figure 2009282292

Figure 2009282292
Figure 2009282292

Figure 2009282292
Figure 2009282292

上記各表における評価基準は以下の通りである。
<スジ状の画像欠陥の評価基準>
◎:極めて優れている
○:実用上問題ないレベル
△:実用上許容できるレベル
×:使用不可
The evaluation criteria in the above tables are as follows.
<Evaluation criteria for streak-like image defects>
◎: Extremely good ○: Practical problem level △: Practically acceptable level ×: Unusable

<ハーフトーン画像ムラの評価基準>
◎:極めて優れている
○:実用上問題ないレベル
△:実用上許容できるレベル
×:使用不可
<Evaluation criteria for halftone image unevenness>
◎: Extremely good ○: Practical problem level △: Practically acceptable level ×: Unusable

<画像ボケの画像欠陥の評価基準>
◎:極めて優れている
○:実用上問題ないレベル
△:実用上許容できるレベル
×:使用不可
<Evaluation criteria for image defects in blurred images>
◎: Extremely good ○: Practical problem level △: Practically acceptable level ×: Unusable

また、10万枚出力時点での、像担持体用保護剤表面への、異物固着の有無を目視観察し、下記基準で評価した。
<像担持体用保護剤の状態の評価基準>
◎:固着なし
○:うっすらとした固着
△:点在した固着(実使用可能レベル)
×:広範囲の固着あり
In addition, the presence or absence of foreign matter adhered to the surface of the image carrier protective agent at the time when 100,000 sheets were output was visually observed and evaluated according to the following criteria.
<Evaluation criteria for state of protective agent for image carrier>
◎: No sticking ○: Light sticking △: Scattered sticking (Available level)
×: Wide range of sticking

更に、像担持体、クリーニングブレード、および帯電部材の劣化が画像へ及ぼす影響の大きさを評価するため、初期、および10万枚出力時点でのそれぞれの部材の状態を観察し、異常の有無を確認し、下記基準で評価した。
<各部材の状態の評価基準>
○:初期と同等レベル
△:やや変化している(実使用可能レベル)
×:劣化している
Furthermore, in order to evaluate the magnitude of the influence of image bearing member, cleaning blade, and charging member on the image, the state of each member is observed at the initial stage and when 100,000 sheets are output, and it is checked whether there is any abnormality. Confirmed and evaluated according to the following criteria.
<Evaluation criteria for the state of each member>
○: Level equivalent to the initial level Δ: Slightly changed (Actual usable level)
×: Deteriorated

[実施例2~4]
保護剤として、構成物質の異なる、保護剤2~4を用いた以外は、実施例1と同様にして評価を行った。
各画質評価結果について、表2、表3に示し、部材劣化状態の観察結果について、表4に示す。以下の実施例、および比較例についても同様。
実施例1同様、各部材とも、出図枚数の増加に伴う劣化は認められず、また、初期、10万枚後共に良好な画像品質が得られ、本発明のクリーニング装置および画像形成装置が、画像品質、寿命の両面で有用であった。
[Examples 2 to 4]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that protective agents 2 to 4 having different constituent materials were used as the protective agent.
Tables 2 and 3 show the image quality evaluation results, and Table 4 shows the observation results of the member deterioration state. The same applies to the following examples and comparative examples.
As in Example 1, each member did not deteriorate with an increase in the number of printed sheets, and good image quality was obtained both after the initial 100,000 sheets. The cleaning device and the image forming apparatus of the present invention were It was useful in terms of both image quality and lifetime.

[実施例5、6]
材料として無機微粒子を用いることによる効果を調べるため、実施例1において保護剤1の代わりに無機微粒子を含む保護剤5、6を用いた以外は、実施例1と同様にして評価を行った。
実施例1同様、本発明規定範囲内では、どの条件でも、各部材とも、出図枚数の増加に伴う劣化は認められず、また、初期、10万枚後共に良好な画像品質が得られ、本発明のクリーニング装置および画像形成装置が、画像品質、寿命の両面で有用であった。
[Examples 5 and 6]
In order to investigate the effect of using inorganic fine particles as a material, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that protective agents 5 and 6 containing inorganic fine particles were used instead of protective agent 1 in Example 1.
As in Example 1, within the scope of the present invention, no deterioration was observed with each member under any conditions, and good image quality was obtained both initially and after 100,000 sheets. The cleaning device and the image forming apparatus of the present invention are useful in terms of both image quality and life.

[実施例7]
材料としてアルミナを用いることによる効果を調べるため、保護剤1の代わりに保護剤7を用い、実施例1と同様にして評価を行った。
実施例1同様、本発明規定範囲内では、どの条件でも、各部材とも、出図枚数の増加に伴う劣化は認められず、また、初期、10万枚後共に良好な画像品質が得られ、本発明のクリーニング装置および画像形成装置が、画像品質、寿命の両面で有用であった。
[Example 7]
In order to investigate the effect of using alumina as a material, the protective agent 7 was used instead of the protective agent 1, and evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
As in Example 1, within the scope of the present invention, no deterioration was observed with each member under any conditions, and good image quality was obtained both initially and after 100,000 sheets. The cleaning device and the image forming apparatus of the present invention are useful in terms of both image quality and life.

[実施例8〜10]
ワックスと微粒子との混合比を規定することによる効果を調べるため、保護剤1の代わりに保護剤8〜10を用い、実施例1と同様にして評価を行った。
実施例8は問題なし。実施例9、10のワックス含有量は本発明の所定範囲である20〜60重量%の範囲を超える15重量%と70重量%であるが、若干フィルミングが発生した他は特に問題がなかった。
[Examples 8 to 10]
In order to examine the effect of defining the mixing ratio of the wax and the fine particles, the protective agent 8 to 10 was used instead of the protective agent 1, and evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
There is no problem in Example 8. The wax contents of Examples 9 and 10 were 15 wt% and 70 wt% exceeding the range of 20 to 60 wt% which is the predetermined range of the present invention, but there was no particular problem except that filming occurred slightly. .

[実施例11]
外径40mmの像担持体の周りに、転写工程に引き続き、ブラシ状の保護剤供給部材、カウンタータイプのクリーニングブレード兼用となる保護層形成機構を、上流からこの順で設け、保護剤製造例で作製した保護剤7を用いた保護層形成装置を有する、プロセスカートリッジを作成した。
これを、上記プロセスカートリッジ搭載可能なように改造したリコー製カラーMFP imagio Neo C3500に搭載し、A4版、画像面積率0、25、50、100%と面積率の異なる縦帯原稿10万枚の連続通紙試験を行い、実施例7と同様の評価を行った。
実施例1と同様、各部材とも、出図枚数の増加に伴う劣化は認められず良好であった。
[Example 11]
A protective layer forming mechanism that also serves as a brush-type protective agent supply member and a counter type cleaning blade is provided in this order from the upstream around the image carrier having an outer diameter of 40 mm, following the transfer process. A process cartridge having a protective layer forming apparatus using the produced protective agent 7 was produced.
This is installed in the Ricoh color MFP image Neo Neo C3500 that has been modified so that the above process cartridge can be mounted, and the A4 version has an image area ratio of 0, 25, 50, and 100%. A continuous paper passing test was performed and the same evaluation as in Example 7 was performed.
As in Example 1, each member was good because no deterioration was observed as the number of drawn sheets increased.

[比較例1〜6]
実施例1において保護剤1の代わりに、本発明の規定範囲外である保護剤11〜16を用いた以外は、実施例1と同様の評価を行った。
部材の劣化が確認され、異常画像が発生した。
[Comparative Examples 1-6]
In Example 1, instead of the protective agent 1, the same evaluation as in Example 1 was performed except that the protective agents 11 to 16 outside the specified range of the present invention were used.
The deterioration of the member was confirmed and an abnormal image was generated.

最後に、実施例1の画像形成装置を、引き続いて合計50万枚まで、通紙試験を行ったが、画像への影響は全く見られず、また、像担持体、クリーニング部材や帯電部材などの劣化もほとんど認められなかった。   Finally, the image forming apparatus of Example 1 was subsequently subjected to a paper passing test up to a total of 500,000 sheets, but no influence on the image was observed, and the image carrier, cleaning member, charging member, etc. Almost no deterioration was observed.

本発明の保護剤塗布手段として用いられる保護層形成装置構成の概略図である。It is the schematic of the protective layer formation apparatus structure used as a protective agent application means of this invention. ワックス中のアルミナ微粒子の円形度による保護層の導電率を示す図である。It is a figure which shows the electrical conductivity of the protective layer by the circularity of the alumina fine particle in wax. 本発明の保護層形成装置を用いたプロセスカートリッジを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the process cartridge using the protective layer forming apparatus of this invention. 本発明の保護層形成装置を具備する画像形成装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the image forming apparatus which comprises the protective layer forming apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 像担持体(感光体ドラム)
2 保護層形成装置
3 帯電ローラ
4 クリーニング機構
5 現像装置
6 転写ローラ
7 中間転写体
8 潜像形成装置
21 像担持体用保護剤
22 保護剤供給部材
23 押圧力付与部材
24 保護層形成部材
25 保護剤収納容器
41 クリーニング部材
42 クリーニング押圧部材
100 画像形成装置
200 給紙機構
L 露光
1 Image carrier (photosensitive drum)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Protective layer formation apparatus 3 Charging roller 4 Cleaning mechanism 5 Developing apparatus 6 Transfer roller 7 Intermediate transfer body 8 Latent image forming apparatus 21 Image carrier protective agent 22 Protective agent supply member 23 Pressing force applying member 24 Protective layer forming member 25 Protection Agent storage container 41 Cleaning member 42 Cleaning pressing member 100 Image forming apparatus 200 Paper feed mechanism L Exposure

Claims (15)

像担持体表面に付与して該像担持体表面を保護する像担持体用保護剤であって、円形度SR=粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長/粒子投影像の周囲長、と定義するとき、少なくともワックスと、平均一次粒径が0.1μm以上、2.0μm以下で、前記円形度SRが0.40〜0.80の微粒子を含有することを特徴とする像担持体用保護剤。   A protective agent for an image carrier that is applied to the surface of the image carrier to protect the surface of the image carrier, and the circularity SR = perimeter of a circle having the same area as the particle projection area / perimeter of the particle projection image When defined, for an image carrier comprising at least a wax and fine particles having an average primary particle size of 0.1 μm to 2.0 μm and a circularity SR of 0.40 to 0.80 Protective agent. 請求項1に記載の像担持体用保護剤において、前記微粒子が無機粒子であることを特徴とする像担持体用保護剤。   2. The protective agent for an image carrier according to claim 1, wherein the fine particles are inorganic particles. 請求項2に記載の像担持体用保護剤において、前記無機粒子がアルミナであることを特徴とする像担持体用保護剤。   The protective agent for an image carrier according to claim 2, wherein the inorganic particles are alumina. 請求項1ないし3のいずれか1つに記載の像担持体用保護剤において、ワックスの重量をAとし、微粒子の重量をBとするとき、前記ワックスの含有量が、AとBの和に対して20重量%以上、60重量%以下であることを特徴とする像担持体用保護剤。   The protective agent for an image carrier according to any one of claims 1 to 3, wherein when the weight of the wax is A and the weight of the fine particles is B, the content of the wax is the sum of A and B. A protective agent for an image carrier characterized by being 20 wt% or more and 60 wt% or less. 像担持体に近接配置可能に構成される保護層形成装置であって、前記像担持体表面に像担持体用保護剤を供給可能に配置される保護剤供給部材と、該保護剤供給部材に前記像担持体用保護剤を押圧して当接させる押圧力付与部材とを有し、前記像担持体用保護剤が請求項1ないし4のいずれか1つに記載の像担持体保護剤であることを特徴とする保護層形成装置。   A protective layer forming apparatus configured to be disposed close to an image carrier, wherein the protective agent supply member is arranged to be able to supply a protective agent for the image carrier on the surface of the image carrier, and the protective agent supply member 5. The image carrier protecting agent according to claim 1, further comprising a pressing force applying member that presses and contacts the image carrier protecting agent, wherein the image carrier protecting agent is the image carrier protecting agent according to claim 1. There is provided a protective layer forming apparatus. 請求項5に記載の保護層形成装置において、該装置が前記像担持体表面に近接配置されたとき、前記像担持体保護剤を、供給部材を介して前記像担持体表面へ供給することを特徴とする保護層形成装置。   6. The protective layer forming apparatus according to claim 5, wherein when the apparatus is disposed close to the surface of the image carrier, the image carrier protective agent is supplied to the surface of the image carrier through a supply member. A protective layer forming apparatus. 像担持体と、該像担持体表面上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、トナー像が転写媒体に転写されたあとの前記像担持体表面に、像担持体保護剤を塗布または付着させる保護層形成工程と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを有する画像形成方法において、前記像担持体保護剤は、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の像担持体保護剤であることを特徴とする画像形成方法。   An image carrier, an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, and a developing step of developing the electrostatic latent image with toner to form a visible image; A transfer step of transferring the visible image to a recording medium, a protective layer forming step of applying or adhering an image carrier protecting agent to the surface of the image carrier after the toner image is transferred to the transfer medium, and the recording 5. An image forming method comprising a fixing step of fixing a transferred image transferred to a medium, wherein the image carrier protective agent is the image carrier protective agent according to any one of claims 1 to 4. An image forming method. 像担持体と、該像担持体表面上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、トナー像が転写媒体に転写されたあとの前記像担持体表面に、像担持体保護剤を塗布または付着させる保護層形成手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを有する画像形成装置において、前記保護層形成手段は、請求項5または6に記載の保護層形成装置であることを特徴とする画像形成装置。   An image carrier, an electrostatic latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, and a developing unit that develops the electrostatic latent image with toner to form a visible image; Transfer means for transferring the visible image to a recording medium, protective layer forming means for applying or adhering an image carrier protective agent to the surface of the image carrier after the toner image is transferred to the transfer medium, and the recording 7. An image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes a transferred image transferred onto a medium. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the protective layer forming unit is the protective layer forming apparatus according to claim 5. 請求項8に記載の画像形成装置において、前記像担持体の回転方向に関し、前記転写手段より下流側、かつ前記保護層形成手段より上流側に、前記像担持体表面に残留したトナーを、該像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。   9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein the toner remaining on the surface of the image carrier is disposed downstream of the transfer unit and upstream of the protective layer forming unit with respect to the rotation direction of the image carrier. An image forming apparatus comprising: a cleaning device that removes from the surface by rubbing with an image carrier. 請求項8または9に記載の画像形成装置において、前記像担持体表面に接触または近接して配置された帯電装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。   10. The image forming apparatus according to claim 8, further comprising a charging device disposed in contact with or in proximity to the surface of the image carrier. 請求項10に記載の画像形成装置において、前記帯電装置は、交流成分を有する電圧印加装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 10, wherein the charging device includes a voltage applying device having an AC component. 画像形成装置本体に対し着脱可能に構成され、少なくとも、像担持体と、保護層形成手段とを有するプロセスカートリッジであって、前記保護層形成手段は請求項5または6に記載の保護層形成装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。   7. A protective layer forming apparatus according to claim 5, wherein the process cartridge is configured to be detachable from the main body of the image forming apparatus and includes at least an image carrier and a protective layer forming unit. Process cartridge characterized by being. 請求項12に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体の回転方向に関し、前記保護層形成手段より上流側に、前記像担持体の表面に残留したトナーを除去するクリーニング手段を設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。   13. The process cartridge according to claim 12, further comprising a cleaning unit that removes toner remaining on the surface of the image carrier on the upstream side of the protective layer forming unit with respect to the rotation direction of the image carrier. Process cartridge. 請求項12または13に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。   14. The process cartridge according to claim 12, further comprising a charging device disposed in contact with or close to the surface of the image carrier. 像担持体を有するプロセスカートリッジと、前記像担持体表面上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを有する画像形成装置において、前記プロセスカートリッジは、請求項12ないし14のいずれか1つに記載のプロセスカートリッジであることを特徴とする画像形成装置。   A process cartridge having an image carrier, an electrostatic latent image forming unit for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, a transfer unit for transferring the visible image to a recording medium, and a transfer to the recording medium 15. An image forming apparatus having fixing means for fixing the transferred image, wherein the process cartridge is the process cartridge according to claim 12.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011203337A (en) * 2010-03-24 2011-10-13 Fuji Xerox Co Ltd Particle supply device and image forming apparatus
CN102243467A (en) * 2010-05-11 2011-11-16 柯尼卡美能达商用科技株式会社 Cleaning device and image-forming device
JP2018197777A (en) * 2017-05-23 2018-12-13 株式会社リコー Image formation apparatus

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